Synchronizacja w sieci GSM (Globalny System Komunikacji Mobilnej) ma kluczowe znaczenie dla koordynacji różnych elementów sieci w celu zapewnienia niezawodnej komunikacji. Proces synchronizacji obejmuje wyrównywanie odniesień czasu i częstotliwości w różnych komponentach sieci. Oto przegląd sposobu osiągnięcia synchronizacji w sieci GSM:
1. Synchronizacja częstotliwości:
A. Główny zegar referencyjny (PRC):
-
Sieci
- GSM wykorzystują główny zegar odniesienia (PRC) jako podstawową częstotliwość odniesienia. PRC zapewnia stabilną i dokładną podstawę czasu dla całej sieci.
B. Podsystem stacji bazowej (BSS):
- Podsystem stacji bazowej (BSS), składający się ze stacji bazowych (BTS) i kontrolerów stacji bazowych (BSC), jest zsynchronizowany z PRC. Zapewnia to, że wszystkie BTS w obrębie BSS mają wspólne odniesienie częstotliwości.
C. Źródła synchronizacji:
- Źródłami synchronizacji BTS są odbiorniki GPS (Global Positioning System), które dostarczają dokładnych informacji o czasie i częstotliwości. Alternatywnie BTS może synchronizować się z sygnałami odbieranymi z elementów sieci wyższego poziomu.
D. Skakanie po częstotliwościach:
- GSM wykorzystuje przeskakiwanie częstotliwości w celu zwiększenia niezawodności komunikacji i ograniczenia zakłóceń. Wszystkie stacje mobilne w obrębie komórki muszą synchronizować częstotliwości. Synchronizacja częstotliwości ma kluczowe znaczenie, aby zapewnić, że wszystkie stacje w komórce pracują na tej samej częstotliwości w danym momencie.
2. Synchronizacja czasu:
A. Struktura ramki wielokrotnego dostępu z podziałem czasu (TDMA):
- GSM wykorzystuje strukturę ramki TDMA, w której każdy przedział czasowy ma długość 577 mikrosekund. Aby zapewnić prawidłowe dopasowanie przedziałów czasowych, wymagana jest precyzyjna synchronizacja czasu.
B. Kanały synchronizacji:
- Dedykowane kanały synchronizacji, takie jak FCCH (kanał korekcji częstotliwości) i SCH (kanał synchronizacji), służą do przekazywania informacji o synchronizacji do stacji mobilnych. Kanały te pomagają stacjom mobilnym synchronizować zegary z podstawą czasu sieci.
C. Protokół czasu sieciowego (NTP):
- Oprócz kanałów synchronizacji sieć może wykorzystywać protokoły takie jak NTP (Network Time Protocol) w celu dystrybucji dokładnych informacji o czasie do różnych elementów sieci.
3. Hierarchia sieci:
- Sieć GSM jest zorganizowana hierarchicznie, z różnymi poziomami synchronizacji. Hierarchia synchronizacji obejmuje:
- Międzynarodowa synchronizacja (ChRL),
- Synchronizacja sieci (BSC),
- Synchronizacja BSS (BTS),
- Synchronizacja wewnątrz BTS (synchronizacja w obrębie jednego BTS).
4. Przekazywanie i roaming:
- Synchronizacja ma kluczowe znaczenie dla płynnego przekazywania połączeń i roamingu. Stacje mobilne muszą przełączać się między komórkami bez zakłóceń, a dokładna synchronizacja czasu i częstotliwości zapewnia płynny proces przełączania.
5. Konserwacja i monitorowanie:
- Bieżąca konserwacja i monitorowanie są niezbędne, aby zapewnić dokładność synchronizacji w miarę upływu czasu. Wszelkie odchylenia lub zakłócenia są natychmiast usuwane, aby utrzymać wydajność sieci.
Podsumowując, synchronizacja w GSM obejmuje wyrównywanie odniesień częstotliwości i czasu w całej sieci, od głównego zegara odniesienia do poszczególnych stacji bazowych i stacji mobilnych. Koordynacja ta jest niezbędna do niezawodnego działania sieci GSM, obsługując takie funkcje, jak przeskakiwanie częstotliwości, struktura ramek TDMA i płynne przełączanie.